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计算机研究与发展 2011年第S1期杂志 文档列表

基于纠删码的数据消冗存储系统可靠性增强研究1-6

摘要：针对如何使用纠删码技术增强数据消冗存储系统可靠性的问题进行了研究,首先研究了纠删编码中关键参数对存储可靠性的影响,通过数学推导证明了使用纠删码技术并不总是会比冗余复制技术更有效的增强存储可靠性,同时分析了使用纠删码技术增强存储可靠性的条件,并结合数据消冗存储系统的特点给出一种纠删编码关键参数的选取算法,经过实验证明,该算法能够利用更少的存储空间获得比冗余复制技术更高的存储可靠性.

前言4-4

摘要：由中国计算机学会信息存储技术专业委员会主办、华南理工大学计算机科学与工程学院和华南理工大学软件学院共同承办的2010年第16届全国信息存储技术大会(IST2010)于2010年12月3日至5日在广州华南理工大学召开.本次会议的宗旨是为国内外从事计算机信息存储理论和应用技术研究的专家学

基于智能预警的自恢复存储系统研究7-11

摘要：为提高磁盘阵列存储的可靠性,设计了基于智能预警的自恢复存储系统.在对磁盘SMART信息实时监测采集的基础上,利用机器学习方法对磁盘故障进行预测.对于预警磁盘,采取以数据为中心的自修复迁移保护策略,结果表明自恢复系统使存储可靠性有显著提高,并实现对用户透明,提高了系统的可用性.

基于随机理论的RAID可靠性仿真方法12-16

摘要：廉价冗余磁盘阵列(RAID)的可靠性是一个研究热点.当磁盘的失效率符合泊松同分布时,可以利用一般的可靠性理论来计算磁盘阵列的可靠性.然而,当磁盘的失效率分布不符合泊松同分布时,继续利用传统的可靠性评估理论来评估RAID的可靠性就显得不太合适.提出了一种基于蒙特卡洛随机仿真的可靠性仿真方法来评估RAID的可靠性.首先假设磁盘的失效率符合Weibull分布,分析了RAID阵列在整个生命周期中的不同状态;其次,采样不同状态转移间的概率,并且仿真RAID阵列的时序行为;最后,记录仿真过程中的可靠性评估指标.为了验证仿真方法,做了两个实验来比较磁盘失效率分别满足Weibull分布和泊松同分布时的可靠性指标.实验结果显示理论值和仿真值之间的偏差是2%.

DIFS:基于临时文件隔离实现数据泄漏防护17-23

摘要：很多第三方文档处理软件在编辑处理文档的过程中都会产生一些必要的临时文件.这些临时文件通常位于系统临时目录或者软件安装目录等非保护域中,因此可能成为数据泄漏的重要通道.为解决这一问题,研究实现了一种动态隔离文件系统DIFS.DIFS动态监控临时文件的访问操作,并通过动态隔离机制将临时文件重定向到与对应源文件相同的保护域中.给出了在Windows系统平台下的实现框架和关键技术,并对系统的空间和时间开销进行了测试分析.实验结果说明,DIFS的空间和时间开销对系统性能影响不大.

基于RBAC的文件级分布式安全访问控制系统的研究24-29

摘要：访问控制技术能够有效避免对数据的非法访问,增强对用户行为的管理.依托分布式并行文件系统GlusterFS,结合RBAC思想,设计了一个文件级分布式安全访问控制系统——Distributed Secure Access Control System (DSAS).重点研究了存储系统中RBAC机制的实现方法,提出了基于角色证书的用户身份验证及角色授权机制.测试结果表明,DSAS系统在满足数据安全性需求的同时,同样能够较好地满足存储系统性能需求.

EXPyramid:一种灵活的基于阵列结构的高容错低修复成本编码方案30-36

摘要：在诸如P2P存储、网络存储以及云存储等大规模分布式存储系统中,带宽往往成为系统的性能瓶颈之一.纠删码拥有很高的存储空间利用率,但是过高的修复成本和读取成本使得纠删码技术在大规模分布式存储系统中的应用受到限制.为此,从降低系统修复成本的角度出发,在Pyramid码的基础上,提出了一种新的基于阵列结构的编码方案EXPyramid,并从理论上证明了判断失效模式是否为不可完全修复模式的充分条件.此外,针对EXPyramid码分别提出了一种最小修复成本算法和基于广度优先搜索的最小读取成本算法.分析结果表明,EXPyramid码能够有效地降低系统的修复成本和读取成本,有较强的容错能力,且构造灵活,结构规则易实现,具有很强的实际应用价值.

移动存储信息的信任链动态跟踪技术研究37-42

摘要：针对黑客们编写的恶意程序渗透计算机网络、影响移动存储设备的驱动程序,从而盗取移动存储设备信息等问题,利用可信计算思想和嵌入式技术,构建了可信的异构双处理系统平台,研究并设计了移动存储设备——U盘——信任链的动态跟踪技术.提出了移动存储设备的信任链跟踪的方案,给出了可信度量方法,设计并实现了审计信息记录、不可信移动存储设备分级管理、可信边界条件判断等功能模块.同时,在信任根可信的前提下,给出并实现了移动存储设备访问控制及可信计算策略.实验结果表明方案合理有效,能够实现移动存储信息的可信链动态跟踪.

基于iSCSI的虚拟恢复技术研究43-49

摘要：在传统的数据保护方案中,恢复方式大都采用物理恢复,即将恢复数据通过网络传输到客户端.这种恢复方式不仅消耗时间长,效率较低,而且通过网络传输大量的数据会占用大量的网络资源.当数据量比较大时,这种缺点更加突出.提出了一种虚拟恢复机制,在恢复时为用户提供与恢复时间点状态完全一致的虚拟卷.用户可以查看这个虚拟卷,读取自己需要的恢复数据,而恢复数据依然存放在服务器端,直到用户需要时才传输到客户端.通过与物理恢复作比较,证明了在恢复数据量较大的情况下,虚拟恢复机制能极大地提高系统恢复的效率.

嵌入式多核平台大容量高速存储与增强可靠性研究50-56

摘要：通过面向空天应用的嵌入式多核平台的GB级大容量存储结构的设计,引入多通道存储控制器为多核处理器提供充足的前端总线带宽,采用SLC介质实现系统存储单元,大幅度提高任务吞吐率和并发调度效率.在高可靠性的设计中采用双存储通道、SLC闪存结合镜像方式实现存储容错支持.平台以FPGA模拟方式实现了单核至8核规模可配置的系统环境.根据传输率测试和典型音频视频创建过程评估,相对原型SD卡系统新平台读写速度平均提升364%,随机访问时间减少1个数量级.在采用动态故障树方式的可靠性分析中,系统多级存储100000h的系统失效率降至1.0036E-5,满足空天系统存储的可靠性和性能需求.

基于移动自组网的分布式设备故障感知和实时宣告系统的研究与实现57-62

摘要：提出了基于无线移动自组网的设备故障信息实时申告解决方案,详细介绍了移动设备故障分布感知与可视化系统的开发过程.系统由客户端、中间节点和中心服务器组成,包括故障信息生成、故障传输协议、路由协议、分布式感知和基于地理信息系统的可视化展示等子系统.实验表明系统可以快速传递故障信息,提供丰富的查询功能和实时的态势显示.

一种基于多核环境的海量数据快速读取方法63-67

摘要：随着多核计算机的发展,多核PC机已经可以完成许多大规模计算任务,然而面对海量数据的处理,存储器与辅助存储器内的数据读取往往会成为提高应用程序运行速度的瓶颈,从而不能很好运用多核系统带来的优越硬件性能.基于多核环境的海量数据快速提取方法,以内存映射文件方法为基础并运用基于视图映射粒度的划分方式和动态与静态结合的负载均衡策略,实现了在多核平台下针对海量数据的高速并行提取.实验表明,此种方法充分发挥了多核环境的特点,并在数据量增大的情况下有良好的适应性.

海量存储测试平台监控系统的设计与实现68-73

摘要：在分布式海量存储测试中,有些测试节点可能会出现资源耗尽甚至死机的情况,从而严重影响了测试结果的准确性和可信性.同时为了满足不同规模的测试任务,测试平台需要支持测试节点的动态增加,但是系统的可用性、可管理性不降低.最后由于测试平台涉及大量的数据库操作,因此必须对MySQL数据库的性能有一个准确的评估.要解决上述问题,必须设计并实现一个分布式监控管理系统.实时监控测试节点、测试任务以及MySQL的性能,并且提供报警机制.从而对合理调整测试任务、分配系统资源、提高系统整体性能起到关键作用.

海量交通安全数据的元数据管理研究74-77

摘要：充分和有效利用分布在Web上的大量的交通安全信息,可以为人们提供集成的专业的个性化交通安全信息服务.为了实现交通安全信息海量数据资源的快速数据定位检索,借鉴都柏林核心元数据,提出了一种海量交通安全信息的元数据的描述方法.同时,对海量交通安全信息的元数据库进行了设计和元数据的提取进行了研究.

秸秆资源海量存储系统的设计与实现78-83

摘要：海量数据资源的存储和保护是目前信息存储技术中的重要问题.采用磁盘阵列进行数据存储并保护数据安全,同时利用双机热备技术保护系统的持续运行是目前海量数据存储和管理的最佳解决方案之一.依据建立秸秆资源基础数据库的需求,分析研究了不同磁盘阵列模式的固性及特点,提出新的磁盘阵列选择方法,设计实现了磁盘阵列及双机热备系统,最终建立了合理的秸秆资源基础数据库海量存储系统,实现了"数据永不丢失,系统永不停机"的要求.同时,大规模的数据与信息资源平台的建立既满足了相关研究人员的研究需求,也为广大农民群众提供了丰富的应用信息及知识.

磁盘阵列中基于IB通信的内存镜像技术的设计与实现84-88

摘要：基于镜像原理,设计和实现了磁盘阵列中基于RDMA通信的内存镜像方案.其原理是在数据读写时,将数据同时写入到两个独立的内存区域中,相对于现在内存访问只在单内存区域上进行的情况,有效地防止了多控制器中的任一控制器由于意外故障而导致缓存里的数据丢失.测试证明,该设计较好地在保证数据完整性的前提下,最大带宽损失不到10%,最大IOPS不到15%.

一种基于分簇的无线传感器网络数据存储管理系统89-93

摘要：无线传感器网络集感知、计算和无线通信为一体,是以数据为中心的网络,数据存储和访问是无线传感器网络研究的重要问题之一.而无线传感器网络的路由协议是实现数据存储和访问的基础,围绕无线传感器网络以数据为中心,以分簇路由为基础,设计出一种适合分簇路由的无线传感器网络数据存储管理系统.首先从数据存储和数据查询两方面分别对此数据存储管理系统进行了阐述,然后通过实验对数据存储管理系统的能耗和查询速度方面进行了验证,效果良好,为WSN数据存储和管理提供了一种良好的途径.

利用位图索引加速大规模科学数据按需访问94-99

摘要：在分析TB及以上规模复杂科学数据时,实现关键数据的快速定位是一项非常具有挑战性的任务.通过引进目前国际最新位图索引技术,设计并实现科学数据按需访问软件系统,综合利用分段、编码、WAH压缩等位图索引改进策略,减少索引尺寸规模和查询响应时间.通过实际数据性能结果表明,此方法可以将大规模科学数据的按需访问速度提高2～10倍.